Comment savoir si c'est une solution ?

Comment distinguer une solution d’un simple mélange ?

Le terme “solution” est souvent employé à tort, confondu avec des mélanges hétérogènes. Mais une solution, en chimie, possède des caractéristiques bien spécifiques qui la différencient. Cet article explore ces caractéristiques pour vous aider à identifier si un mélange donné est bel et bien une solution.

Contrairement à l’idée reçue d’une solution uniquement liquide, il existe des solutions solides (alliages métalliques par exemple) et gazeuses (l’air est une solution de plusieurs gaz). Cependant, la définition la plus courante, et celle que nous aborderons ici, concerne les solutions liquides. Ces dernières se caractérisent par une homogénéité parfaite, à l’échelle microscopique.

Les caractéristiques clés d’une solution :

• Homogénéité : C’est le critère fondamental. Une solution présente une composition uniforme dans tout son volume. On ne peut distinguer à l’œil nu, ni même au microscope optique, les différents constituants. Si vous prélevez un échantillon en différents points de la solution, sa composition sera identique. Si des particules sont visibles, il ne s’agit pas d’une solution, mais d’un mélange hétérogène (suspension ou colloïde).

• Composition constante : La concentration du ou des solutés dans le solvant est uniforme. Cette concentration peut être exprimée de plusieurs manières (molarité, molalité, etc.), mais elle reste constante en l’absence de facteurs externes comme l’évaporation.

• Composants indiscernables : Les composants de la solution, le solvant et le ou les solutés, sont intimement mélangés au niveau moléculaire. Ils ne peuvent pas être séparés par une simple filtration ou décantation. Une séparation nécessite des techniques spécifiques comme la distillation, la chromatographie ou l’évaporation.

• Stabilité (généralement) : Une solution est généralement stable dans le temps, à condition que les conditions environnementales restent constantes (température, pression). Cependant, certaines solutions peuvent être métastables et précipiter au bout d’un certain temps.

Exemples pour illustrer la distinction :

• Solution : De l’eau salée. Le sel (soluté) est invisiblement dissous dans l’eau (solvant). La salinité est uniforme dans toute la solution.

• Mélange hétérogène (pas une solution) : De l’eau et du sable. On distingue clairement le sable et l’eau. La composition n’est pas uniforme. Une simple filtration permet de séparer les deux constituants.

• Mélange hétérogène (pas une solution) : Du lait. Bien que cela puisse sembler homogène à l’œil nu, le lait est une émulsion, un mélange hétérogène de minuscules gouttelettes de graisse dans un milieu aqueux. Il peut être séparé par centrifugation.

En conclusion : Pour déterminer si vous avez affaire à une solution, vérifiez l’homogénéité, l’uniformité de la composition et l’impossibilité de séparer les constituants par des moyens simples. Si ces critères sont remplis, il est fort probable que vous ayez affaire à une solution chimique. Dans le doute, des analyses plus poussées peuvent être nécessaires.